Физики запустили суперколлайдер, которого ждали десять лет

26 апреля 2018 года в 00:38 по японскому времени в международном центре физики высоких энергий KEK (город Цукуба, Япония) был успешно запущен суперколлайдер SuperKEKB. Произошло столкновение электронов и их античастиц позитронов. До этого в течение нескольких недель продолжалась точная настройка ускорителя.

Напомним, что при столкновении частицы со своей античастицей происходит реакция, которую специалисты называют аннигиляцией*. При этом "участники ДТП" превращаются в нечто иное. Если энергия сталкивающихся частиц мала, то конечный продукт превращения – фотоны. Однако, основательно разогнав "снаряды", можно получить и что-нибудь более интересное.

В этот раз электроны и позитроны были ускорены так, что при столкновении родился целый букет частиц, включая такую экзотику, как прелестные кварки. Этот факт зафиксировал детектор Belle-II, установленный в точке встречи.

Напомним, что предшественник ныне запущенного коллайдера, KEKB, закончил работу в 2010 году.

"Лаборатория физики высоких энергий МФТИ входит в международные коллаборации Belle/Belle-II с 2014 года. Последние месяцы для нас, как и для всей коллаборации, были наиболее напряжёнными, поскольку надо было завершить в срок все работы, за которые мы отвечаем – функционирование самой большой по площади части установки Belle II – детектора долгоживущих фотонов и мюонов. Эта подсистема была разработана российскими учёными, в том числе сотрудниками нашей лаборатории. В настоящее время наши аспиранты находятся в международном центре KEK и продолжают отладку этой подсистемы. Сегодня произошло большое событие, к которому мы (вся коллаборация) шли более десяти лет. Это событие соразмерно с запуском Большого адронного коллайдера", – прокомментировал Тагир Аушев, заведующий лабораторией физики высоких энергий МФТИ.

Действительно, по такому важному параметру, как светимость (количество столкновений частиц в секунду на квадратный сантиметр поперечного сечения туннеля), новый ускоритель опережает даже БАК. Впрочем, последний остаётся мировым лидером по энергии сталкивающихся частиц.

Усовершенствованный детектор Belle-II на суперколлайдере SuperKEKB был создан международной коллаборацией, включающей более 750 ученых из 25 стран. За счёт огромной светимости коллайдера SuperKEKB, по которой он обгоняет своего предшественника KEKB в 40 раз, Belle-II позволяет регистрировать события с рекордной частотой. В частности, за десять лет работы будет накоплено более 50 миллиардов событий, содержащих пары прелестных мезонов, что в 50 раз превысит весь объём данных проекта KEKB/Belle.

Суперколлайдер SuperKEKB предназначен в первую очередь для поиска "новой физики" за пределами Стандартной модели физики элементарных частиц. Для этого он будет инициировать рождение тау-лептонов, а также редкие реакции, в которых образуются тяжёлые кварки. С помощью ускорителя учёные надеются открыть новые частицы, а также ответить на трудный вопрос, почему материи во Вселенной больше, чем антиматерии.